[发明专利]一种超分子聚合物及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及超分子化合物，具体涉及一种以小分子轮烷为基础得到的超分子聚合物及其合成方法。

背景技术

超分子化学是当今化学研究中的热点领域。分子化学是基于原子间的共价键，是共价键化学。然而，分子并不是孤立存在的，它总是处于分子间的相互作用之中，这些相互作用包括范德华力、氢键、疏水相互作用及配位作用等。这些相互作用力被称为非共价键力，它们的键能虽然要比共价键的键能弱，但在分子间这几种弱相互作用力的协同作用却很强，在生命体系中发挥着重要作用。研究这种分子间的弱相互作用的的化学就是超分子化学。

超分子聚合物是指单体结构组成部分之间由非共价键这种弱分子间相互作用组装而成的分子聚集体。虽然非共价键的强度远不如共价键（差一个数量级），但对温度、溶剂等外部条件的变化具有高度的响应性能，使材料的各种可逆性响应成为可能。这种可逆响应性使超分子材料在分子器件、传感器、细胞识别、药物负载、膜传递等方面有着重要作用。

树枝状分子(dendrimer)的发现使大分子领域发展达到一个新阶段。随着表征技术的发展，树状分子的一些独特的性质逐渐被人们所认识。由于树状分子具有独特的化学结构，及其丰富的外围官能团，因此在分子催化、主客体化学、光电材料、生物材料、药物负载等方面都有其广泛的应用。树枝状超分子化合物，尤其是树枝状超分子聚合物也成为研究热点。

传统的聚合物都是由共价键组成的，而超分子化学则是由非共价键组成的。与共价键相比，非共价键的键能比较小，强度远不如共价键，但对pH、温度、溶剂等外部条件的变化具有高度的响应性能。非共价键的可逆响应性使超分子材料在许多领域（比如分子器件、传感器、药物缓释、细胞识别、膜传递等）都有重要应用。将超分子化学引入到聚合物当中所形成的超分子聚合物是一种新材料，它不仅具有超分子化学的各种可逆响应性，同时也具有聚合物化学的组装灵活性。

发明内容

本发明人经过研究发现，利用第一代树枝状单元封端的轮烷，并利用轮烷上的可反应的位点进行可控的开环反应形成聚合物轮烷，从而完成本发明。

本发明的目的在于提供一种超分子聚合物，其由以下式Ⅰ所示化合物聚合而得：

本发明的另一目的在于提供上述超分子聚合物的合成方法，该方法包括：在甲苯溶剂中，在辛酸亚锡Sn(Oct)₂存在下，式Ⅰ所示化合物与己内酯聚合，得到超分子聚合物。

本发明的再一目的在于提供以下式Ⅰ所示的化合物，

本发明的再一目的在于提供上述式Ⅰ所示化合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）以和NaN₃为原料合成

（2）以和氢化锂铝LiAlH₄为原料合成

（3）以和4-炔丙基苯甲醛为原料合成

（4）在酸性条件下，以和六氟磷酸铵为原料合成

（5）以为原料合成式Ⅰ所示化合物。

本发明提供的式Ⅰ所示化合物可以与己内酯聚合形成超分子聚合物，该聚合物通过组装可以得到pH及热响应的组装体，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1示出实施例5中所得化合物的¹H NMR谱图。

图2示出实施例5中所得化合物的二位核磁质谱图。

图3示出实施例6中所得超分子聚合物的SEC谱图。

图4示出实施例6中所得超分子聚合物的¹H NMR谱图。

具体实施方式

以下对本发明进行详细描述，本发明的特点和优点将随着这些描述变得更为清楚、明确。

关于式Ⅰ所示化合物，在其合成过程中，对于可以通过已知方法获得，例如参见Hawker,C.J.;Frechet,J.M.J.Journal of the American Chemical Society 1990,112,7638，合成路线如下所示：

实施例1的合成

称量2.0g放入单口瓶中，加入15mL重蒸的DMF，溶解后加入NaN₃(1.73g,26mmol)，将单口瓶放入60℃的油浴中反应24h。停止反应后，减压蒸馏除去DMF后，利用CH₂Cl₂/H₂O萃取三次，合并有机相并用无水硫酸镁干燥，得到无色粘稠状液体1.77g，产率98.3%。